Question

10．在如圖所示的盛水容器中，甲、乙為體積相同的兩實心物體．甲物體重力為5N，當甲物體靜止時，彈簧測力計示數為2N．乙物體懸浮在水中，下列結果正確的是（　　）

• A． 甲物體受到的浮力等于2N
• B． 乙物體受到的重力等于3N
• C． 乙物體的密度小于水的密度
• D． 甲物體的密度等于乙物體的密度

Answer 1

分析 （1）已知甲物體的重力和甲物體浸沒在水中時測力計的示數，根據稱重法求出甲物體受到的浮力；
（2）甲、乙為體積相同的兩實心物體，都浸沒在水中，排開水的體積相同，根據F_浮=ρ_液gV_排可知，甲乙兩物體受到的浮力相同；已知乙物體懸浮在水中，根據浮沉條件可得乙物體受到的重力；
（3）當實心物體懸浮在液體中時，由浮沉條件可知物體的密度等于液體的密度，據此判斷；
（4）根據題中條件和前面分析可知，甲物體浸沒在水中時浮力與重力的大小關系；若將甲物體直接投入水中，則甲物體會下沉到容器底部，根據浮沉條件可知ρ_甲＞ρ_水，結合C項分析可判斷甲乙兩物體密度的大小關系．

解答 解：
A、已知甲物體的重力G_甲=5N，甲物體浸沒在水中時測力計的示數F′=2N，
根據稱重法可得甲物體受到的浮力：F_浮甲=G_甲-F′=5N-2N=3N，故A錯誤；
B、甲、乙為體積相同的兩實心物體，都浸沒在水中，排開水的體積相同，根據F_浮=ρ_液gV_排可知，甲乙兩物體受到的浮力相同，則F_浮乙=F_浮甲=3N；
已知乙物體懸浮在水中，根據浮沉條件可得乙物體受到的重力：G_乙=F_浮乙=3N，故B正確；
C、實心乙物體懸浮在水中，根據浮沉條件可知ρ_乙=ρ_水，故C錯誤；
D、根據前面分析可知，G_甲=5N，F_浮甲=3N，則G_甲＞F_浮甲；若將實心甲物體直接投入水中，則甲物體會下沉到容器底部，所以由浮沉條件可知ρ_甲＞ρ_水，比較可知ρ_甲＞ρ_乙，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了稱量法計算浮力、阿基米德原理和浮沉條件的靈活應用，解題的關鍵是根據阿基米德原理得出乙物體受到的浮力．